Kegiatan Belajar 2: Sistem bahan bakar motor konvensional motor bensin

Transkripsi

1 Kegiatan Belajar 2: Sistem bahan bakar motor konvensional motor bensin Uraian Materi Sistem bahan bakar berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar dan mengirim campuran tersebut dalam bentuk kabut ke ruang bakar. Dilihat dari cara pemasukan campuran udara dan bahan bakar tersebut ada dua macam. Cara pertama, masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara dihisap, sedang cara kedua masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara diinjeksikan. Cara pertama biasa disebut sistem bahan bakar konvensional, sedang cara kedua disebut sistem injeksi bahan bakar. Sistem injeksi bahan bakar dapat dibagi menjadi sistem bahan bakar mekanik dan sistem injeksi bahan bakar secara elektronik dan biasa disebut EFI (Electronic Fuel Injection). 1. Komponen Sistem Bahan Bakar Mekanik Komponen sistem bahan bakar konvensional terdiri atas: tanki bahan bakar, saluran bahan bakar, charcoal canister (hanya beberapa model saja), saringan bahan bakar, pompa bahan bakar, dan karburator. a. Tangki bahan bakar. Pada umumnya tangki bahan bakar terbuat dari lembaran baja yang tipis. Penempatan tangki bahan bakar biasanya diletakkan di bagian belakang kendaraan untuk mencegah bocoran apabila terjadi benturan. Namun ada beberapa kendaraan yang letak tangki bahan bakarnya di tengah. Bagian dalam tangki dilapisi bahan pencegah karat. Disamping itu tangki juga dilengkapi dengan penyekat (separator) untuk mencegah perubahan permukaan bahan bakar pada saat kendaraan melaju di jalan yang tidak rata. Lubang saluran masuk bahan bakar ke saluran utama terletak 2-3 cm dari dasar tangki untuk mencegah endapan dan air dalam bensin ikut terhisap ke dalam saluran. 1

2 Gambar 1. Tangki bahan bakar b. Saluran bahan bakar Pada sistem bahan bakar terdapat tiga saluran bahan bakar yaitu : saluran utama yang menyalurkan bahan bakar dari tangki ke pompa bahan bakar, saluran pengembali yang menyalurkan bahan bakar kembali dari karburator ke tangki, dan saluran uap bahan bakar yang menyalurkan gas HC (uap bensin) dari dalam tangki bahan bakar ke charcoal canister. Untuk mencegah kerusakan saluran bahan bakar yang disebabkan oleh benturan, biasanya saluran bahan bakar dilengkapi dengan pelindung. Saluran bahan bakar yang menghubungkan karburator dengan pompa bahan bakar menggunakan selang karet karena adanya getaran mesin. c. Saringan bahan bakar Saringan bahan bakar ditempatkan antara tangki dengan pompa bahan bakar yang berfungsi untuk menyaring kotoran atau air yang mungkin terdapat di dalam bensin. Dalam saringan terdapat elemen yang berfungsi untuk menghambat kecepatan aliran bahan bakar, mencegah masuknya air dan kotoran masuk ke karburator. Partikel kotoran yang besar mengendap di dasar saringan, sedang partikel yang kecil disaring oleh elemen. 2

3 Gambar 2. Saringan bahan bakar d. Pompa bahan bakar Pompa bahan bakar yang biasa digunakan pada motor bensin adalah pompa bahan bakar mekanik dan pompa bahan bakar listrik. Gambar 3. Pompa bahan bakar mekanik Pompa bahan bakar mekanik digerakkan oleh mesin itu sendiri, sedang pompa bahan bakar listrik digerakkan dengan arus listrik. Ada dua jenis pompa 3

4 bahan bakar mekanik yaitu pompa bahan bakar yang dilengkapi dengan saluran pengembali dan pompa bahan bakar tanpa saluran pengembali. Namun demikian konstruksi dan cara kerjanya sama. Pada mesin-mesin terdahulu umumnya saluran pengembali ada di karburator, sedang mesin-mesin sekarang saluran pengembalinya ada di pompa bahan bakar. Adapun cara kerja pompa bahan bakar mekanik dapat dijelaskan sebagai berikut: Apabila rocker arm ditekan oleh nok, diafragma tertarik ke bawah sehingga ruang di atas difragma menjadi hampa. Katup masuk terbuka dan bahan bakar akan mengalir ke ruang diafragma. Pada saat ini katup keluar tertutup. Gambar 4. Pada saat pengisapan Pada saat nok tidak menyentuh rocker arm, diafragma bergerak ke atas sehingga bahan bakar yang ada di ruang difragma terdorong ke luar melalui katup keluar dan terus ke karburator. Tekanan penyaluran sekitar 0,2 s.d. 0,3 kg/cm2 Gambar 5. Pada saat penyaluran 4

5 Apabila bahan bakar pada Gambar 6. Pump idling karburator sudah cukup maka diafragma tidak terdorong ke atas oleh pegas dan pull rod pada posisi paling bawah, karena tekanan pegas sama dengan tekanan bahan bakar. Pada saat ini rocker arm tidak bekerja meskipun poros nok berputar sehingga diafragma diam dan pompa tidak bekerja. Berbeda dengan pompa bahan bakar mekanik, pompa bahan bakar listrik dapat ditempatkan di mana saja dengan tujuan untuk menghindari panas dari mesin. Pompa bahan listrik langsung bekerja setelah kunci kontak di ON-kan. Jenis pompa bahan bakar listrik bermacam-macam antara lain: model diafragma, model plunger, model sentrifugal dan sebagainya. Pada modul ini akan dibahas pompa bahan bakar model diafragma. Gambar 7. Pompa bahan bakar listrik Apabila kunci kontak diputar pada posisi ON, akan terjadi kemagnetan pada solenoid yang menyebabkan diafragma tertarik ke atas sehingga bahan bakar masuk melalui katup masuk. Pada saat yang sama platina membuka karena tuas platina dihubungkan dengan rod sehingga kemagnetan pada solenoid hilang. Akibatnya diafragma bergerak ke bawah mendorong bahan bakar keluar melalui katup buang. 5

6 e. Charcoal canister Charcoal canister berfungsi untuk menampung sementara uap bensin yang berasal dari ruang pelampung pada karburator dan uap bensin yang dikeluarkan dari saluran emission pada saat tekanan di dalam tangki naik karena bertambahnya temperatur di dalam internal canister agar tidak terbuang keluar. Uap bensin yang ditampung oleh charcoal canister dikirim langsung ke intake manifold, kemudian ke ruang bakar untuk dibakar pada saat mesin hidup. Gambar 8. Charcoal canister Turunnya temperatur sekeliling juga menghasilkan rendahnya tekanan di dalam tangki bensin, menyebabkan uap bensin di dalam canister terhisap kembali ke dalam tangki untuk mencegah uap bensin terbuang keluar. Untuk menjamin agar kapasitas canister dapat bekerja dengan sempurna, beberapa model dilengkapi dengan dua charcoal canister. 2. Macam-macam Karburator Karburator berfungsi untuk merubah bahan bakar dalam bentuk cair menjadi kabut bahan bakar dan mengalirkan ke dalam silinder sesuai dengan kebutuhan mesin. Karburator mengirim sejumlah campuran udara dan bahan bakar melalui intake manifold menuju ruang bakar sesuai dengan beban dan putaran mesin. a. Dilihat dari tipe venturi, karburator dapat dibedakan menjadi: 1) Karburator dengan venturi tetap (fixed venturi) 6

7 Gambar 9. Karburator dengan venturi tetap Karburator dengan venturi tetap (fixed venturi) dewasa ini masih banyak digunakan karena konstruksinya sederhana. Sifat utama karburator tersebut menggunakan sebuah venturi tetap dengan diameter tertentu. Besarnya vakum yang dihasilkan oleh udara yang mengalir melalui venturi tersebut sesuai dengan kecepatan aliran. Kecepatan aliran dipengaruhi oleh beban mesin dan pembukaan katup gas. Keadaan tersebut akan mempengaruhi banyak sedikitnya bahan bakar yang keluar dari venturi. 2) Karburator variable venturi Gambar 10. Karburator variable venturi Karburator variable venturi menggunakan sistem dimana permukaan venturi dikontrol sesuai dengan banyaknya udara yang dihisap. Salah satu keistimewaan karburator tersebut adalah perubahan membukanya venturi sama saat kecepatan rendah dan sedang, serta pada 7

8 beban ringan dan sedang. Dengan alasan tersebut volume bahan bakar berubah sesuai dengan volume udara yang masuk dan tahanan udara yang masuk menjadi kecil. Dengan demikian dapat memudahkan untuk mencapai output yang tinggi. Tingkat aliran udara yang diisap melalui karburator variable venturi seperti diperlihatkan pada grafik di bawah ini. Gambar 11. Tingkat aliran udara Dibanding dengan karburator fixed venturi, maka karburator variable venturi mempunyai tingkat aliran udara yang tetap (adanya tahanan pada aliran udara) yang memotong daerah full pada rpm mesin, sehingga diperoleh suatu campuran yang baik antara udara dan bahan bakar. 3) Karburator air valve venturi 8

9 Gambar 12. Karburator air valve venturi Pada karburator air valve venturi, membukanya air valve dikontrol dengan besarnya udara yang diisap. Konstruksinya berbeda dengan karburator variable venturi, tetapi cara kerjanya sama. Karburator jenis air valve mempunyai dasar karburator arus turun dua barrel (down draft double barrel), tetapi konstruksi dan cara kerjanya sama dengan sistem secondary yang dimodifiksai. Katup udara terpasang di dalam silinder secondary dan membukanya air valve bervariasi sesuai dengan jumlah udara yang dihisap. Kevakuman pada nosel utama dikontrol agar bekerjanya konstan. Karburator jenis ini tidak mempunyai tahanan aliran udara pada venturi sehingga keuntungannya mampu menghasilkan output yang besar. Disamping itu, membuka dan menutupnya katup throttle secara mekanik maka diafragma tidak diperlukan lagi. b. Dilihat dari arah masuk campuran udara dan bahan bakar: 1) Karburator arus turun 9

10 Gambar 13. Karburator arus turun Pada karburator arus turun, arah masuknya campuran udara dan bahan bakar adalah ke bawah (down draft). Karburator jenis ini banyak digunakan karena tidak ada kerugian gravitasi. 2) Karburator arus datar Gambar 14. Karburator arus datar Pada karburator arus datar, arah masuknya campuran udara dan bahan bakar adalah ke samping (side draft). Karburator tersebut pada umumnya digunakan pada mesin yang memiliki output yang tinggi. c. Dilihat dari jumlah barel, karburator dapat dibedakan menjadi: 1) Karburator single barel 10

11 Gambar 15. Karburator single barel Pada karburator single barel, semua kebutuhan bahan bakar pada berbagai putaran mesin dilayani oleh satu barel. Padahal pada putaran mesin rendah, diameter venturi yang besar akan lebih lambat menghasilkan tenaga dibanding diameter venturi yang kecil. Sebaliknya diameter venturi yang kecil hanya mampu memenuhi kebutuhan bahan bakar pada putaran mesin tertentu, tetapi pada putaran rendah lebih cepat menghasilkan tenaga. Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka diciptakan karburator double barel. 2) Karburator double barel Pada putaran rendah, karburator double barel cepat menghasilkan tenaga (output) karena yang bekerja hanya primary venturi yang mempunyai diameter venturi kecil. Pada putaran tinggi, baik primary maupun secondary venturi bekerja bersama-sama sehingga output yang dicapai akan tinggi karena total diameter venturinya besar. Disamping itu kecepatan aliran maksimal pada venturi karburator double barel dibanding karburator single barel lebih kecil sehingga kerugian gesekannyapun lebih kecil. 11

12 Gambar 16. Karburator double barel 3. Prinsip kerja Karburator Prinsip dasar karburator sama dengan prinsip pengecatan dengan penyemprotan. Gambar 17. Prinsip kerja karburator Pada saat udara ditiup melalui bagian ujung pipa penyemprot, tekanan di dalam pipa akan turun (rendah). Akibatnya cairan yang ada di dalam tabung akan terhisap keluar dan membentuk partikel-partikel kecil saat terdorong oleh udara. Semakin cepat aliran udara, maka semakin rendah tekanan udara pada ujung pipa sehingga semakin banyak cairan bahan bakar yang keluar dari pipa. Prinsip kerja karburator berdasarkan hukum-hukum fisika seperti: Qontinuitas dan Bernauli. Apabila suatu fluida mengalir melalui suatu tabung, maka banyaknya fluida atau debit aliran (Q) adalah: 12

13 Q = A.V = konstan Q = debit aliran A = luas penampang tabung V = kecepatan aliran m3/detik (m2) (m/detik) Gambar 18. Hubungan antara Tekanan dengan Kecepatan Pada gambar di atas dapat dilihat bahwa suatu tabung dengan luas penampang A1 pada sisi masuk dan keluar dan A2 pada bagian tengah. Apabila tekanan dan kecepatan di daerah 1 masing-masing P1 dan v1, sedangkan tekanan dan kecepatan di daerah 2 adalah P2 dan v2, maka jika terdapat aliran fluida dalam tabung tersebut maka v2 > v1, sedangkan P2 < P1. Artinya semakin sempit luas penampang maka semakin besar kecepatan fluida yang mengalir melalui penampang tersebut, tetapi tekanannya semakin rendah. Sebaliknya semakin besar luas penampang maka kecepatannya semakin rendah, tetapi tekanannya semakin besar. Sesuai dengan hukum kontinuitas bahwa tekanan berbanding terbalik dengan kecepatan. Pada karburator terdapat daerah yang menyempit dan biasa disebut venturi yang tujuannya untuk menaikkan kecepatan aliran fluida sehingga tekanannya semakin rendah. Apabila pada tabung tersebut dipasang alat ukur kevakuman (vacuum gauge) maka akan terlihat bahwa kevakuman terbesar pada bagian yang menyempit (venturi). Pada bagian inilah yang sering dimanfaatkan untuk 13

14 memasok bahan bakar pada putaran tinggi karena dapat menghasilkan volume bahan bakar dalam jumlah yang lebih banyak. Pada gambar berikut ini dapat dilihat besarnya kevakuman pada sebuah tabung yang pada bagian tengahnya terdapat venturi. Dari gambar tersebut tampak bahwa hasil pengukuran kevakuman dengan menggunakan vacuum gauge, pada bagian tengah yang ada venturinya menghasilkan kevakuman terbesar. Gambar 19. Pengukuran Kevakuman pada Tabung Karburator Perbedaan tekanan inilah yang dimanfaatkan untuk menghisap bahan bakar yang ada di ruang pelampung. Gambar berikut ini menunjukkan skema karburator sederhana yang pada prinsipnya memanfaatkan perubahan tekanan akibat adanya perubahan kecepatan. Gambar 20. Skema Kerja Karburator 14

15 Apabila pada venturi dihubungkan dengan ruang pelampung yang berisi bahan bakar maka bahan bakar akan terhisap masuk ke dalam silinder melalui katup masuk (intake valve) selama ada aliran udara. Adanya aliran udara terjadi pada saat motor distarter dan katup throtle (throtle valve) terbuka. Semakin lebar katup throtle terbuka maka udara yang masuk semakin banyak. Bahan bakar yang ada dalam ruang pelampung akan terhisap selama ada aliran udara masuk. Banyak sedikitnya bahan bakar yang terhisap tersebut tergantung kecepatan aliran udara masuk yang dalam hal ini dipengaruhi oleh putaran motor. Dengan demikian apabila tidak ada aliran udara masuk, maka aliran bahan bakar dari ruang pelampung ke venturi akan terhenti. Hal tersebut terjadi ketika motor dalam keadaan mati atau tidak bekerja. Gambar 21. Konstruksi Dasar Karburator Konstruksi dasar karburator dapat dilihat pada gambar di atas. Bagian karburator yang diameternya menyempit (bagian A) disebut venturi. Pada bagian ini kecepatan aliran udara yang masuk semakin tinggi sehingga kevakumannya semakin rendah. Dengan demikian pada bagian venturi bahan bakar yang dapat terhisap semakin banyak. Dalam penerapannya bagian venturi (large drop in pressure) tersebut di karburator digunakan untuk mengatur bahan bakar pada sistem kecepatan tinggi, sedang bagian yang kevakumannya rendah (small drop in pressure) digunakan untuk mengatur kebutuhan bahan bakar pada sistem stasioner (idle) 15

16 4. Komponen Karburator Gambar 22. Komponen karburator a. Main Jet Main jet berfungsi untuk mengatur volume bahan bakar yang mengalir dari ruang pelampung menuju ruang bakar melalui idle port, slow port, dan nozzle utama. Pada main jet terdapat angka yang menunjukkan besarnya diameter lubang main jet. Semakin besar angka yang ditunjukkan pada main jet berarti lubang main jet semakin besar, demikian juga sebaliknya semakin kecil angka yang ada pada main jet, berarti lubang main jet juga semakin kecil. Besar kecilnya lubang main jet akan mempengaruhi konsumsi bahan bakar pada suatu motor. Untuk karburator double barrel terdapat dua buah main jet, yaitu primary main jet dan secondary main jet dengan ukuran lubang yang berbeda karena masingmasing mempunyai fungsi yang berbeda. 16

17 b. Slow Jet Fungsi slow jet adalah untuk mengatur volume bahan bakar yang menuju idle port dan slow port. Lubang slow jet sangat kecil sehingga seringkali buntu apabila bahan bakar yang digunakan kotor atau jika dalam sistem bahan bakar tidak menggunakan saringan bahan bakar yang mengakibatkan motor tidak dapat berputar stasioner. c. Economizer Jet Economizer jet yang terletak setelah slow jet berfungsi untuk mempercepat aliran bahan bakar karena laju aliran bahan bakar akan terhambat setelah melewati slow jet yang lubangnya sangat kecil. d. Air Bleeder Air bleeder berfungsi untuk membantu atomisasi bahan bakar yang keluar melalui nosel utama. Pada gambar berikut nampak bahwa apabila tanpa air bleeder maka butiran bahan bakar yang keluar dari nosel utama lebih besar dibanding dengan apabila dilengkapi air bleeder sehingga kabut bahan bakar yang keluar dari nosel utama semakin halus. Gambar 23. Air Bleeder e. Main Nozzle Nosel utama (main nozzle) merupakan lubang keluarnya bahan bakar pada saat motor berputar pada kecepatan tinggi. Pada karburator multi barrel, jumlah nosel ada dua yaitu primary main nozzle dan secondary main nozzle. Pada putaran stasioner dan rendah bahan bakar dari ruang pelampung belum keluar dari nosel utama karena kevakuman di sekitar nosel masih rendah sehingga tidak mampu menghisap bahan bakar yang ada di ruang pelampung. 17

18 f. Throttle Valve Katup throttle (Throttle Valve) atau biasa disebut katup gas adalah katup yang berfungsi untuk mengatur pembukaan saluran udara yang masuk ke dalam silinder. Katup ini dikendalikan oleh pengemudi melalui pedal gas. Apabila pedal gas diinjak, maka pembukaan katup gas semakin lebar sehingga udara yang masuk ke ruang bakar semakin banyak. g. Choke Valve Katup cuk (choke valve) merupakan katup yang mengatur besarnya kevakuman yang terjadi di bawah katup cuk tersebut. Semakin besar kevakuman yang terjadi maka jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam silinder semakin banyak. Bekerjanya katup dikendalikan oleh pengemudi untuk cuk manual, dan secara otomatis untuk cuk otomatis. h. Idle Mixture Adjusting Screw Baut penyetel campuran idel (idle mixture adjusting screw) berfungsi untuk mengatur campuran udara dan bahan bakar pada saat motor berputar pada putaran idel (stasioner) sehingga diperoleh campuran yang ideal. 5. Cara kerja Karburator Untuk memenuhi kebutuhan kerjanya, pada karburator terdapat beberapa sistem yaitu: a. Sistem pelampung b. Sistem Stasioner dan Kecepatan Lambat c. Sistem Kecepatan Tinggi Primer d. Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder e. Sistem Tenaga (Power System) f. Sistem Percepatan g. Sistem Cuk 18

19 Untuk mempermudah dalam analisa kerusakan atau gangguan yang disebabkan karburator, maka perlu diuraikan atau dijelaskan masing-masing sistem yang ada pada karburator. a. Sistem Pelampung Sistem pelampung diperlukan untuk menjaga agar permukaan bahan bakar pada ruang pelampung selalu konstan. Pada ruang pelampung terdapat pelampung (float) dan jarum pelampung (needle valve). Gambar 24. Sistem pelampung Pelampung dapat bergerak naik turun sesuai dengan tinggi permukaan bahan bakar, sedang jarum pelampung berfungsi untuk membuka dan menutup saluran bahan bakar yang berasal dari pompa bahan bakar. Apabila permukaan bahan bakar di dalam ruang pelampung turun, maka pelampung akan turun sehingga jarum pelampung membuka saluran masuk. Akibatnya bahan bakar yang berasal dari pompa bahan bakar mengalir masuk ke ruang pelampung. Selanjutnya apabila permukaan bahan bakar dalam ruang pelampung naik, maka pelampung ikut naik sehingga jarum pelampung menutup saluran bahan bakar. Akibatnya aliran bahan bakar terhenti. Demikian seterusnya sehingga permukaan bahan bakar diharapkan selalu konstan walaupun putaran mesin berubah-ubah. Dalam kenyataannya jarum pelampung terdiri atas katup jarum, pegas dan pin. Pada katup jarum terdapat pegas yang berfungsi untuk mencegah pembukaan katup jarum pada saat kendaraan terguncang. 19

20 b. Sistem Stasioner dan Kecepatan lambat Gambar 25. Sistem stasioner Pada saat mesin berputar stasioner, bahan bakar mengalir dari ruang pelampung melalui primary main jet, kemudian ke slow jet, economizer jet, dan akhirnya ke ruang bakar melalui idle port. Gambar 26. Sistem Kecepatan Lambat Kemudian pada saat pedal gas ditekan sedikit, maka katup gas akan membuka lebih lebar sehingga aliran bahan bakar dari ruang pelampung tersebut masuk ke ruang bakar selain melalui idle port juga melalui slow port. 20

21 c. Sistem kecepatan Tinggi Primer Pada saat pedal gas dibuka lebih lebar, aliran bahan bakar dari ruang pelampung langsung menuju primary main nozle (nosel utama primer). Sementara dari idel port dan slow port tidak lagi mengeluarkan bahan bakar karena kevakuman pada idel port dan slow port lebih rendah dari pada di daerah primary main nozle. Gambar 27. Sistem kecepatan tinggi primer d. Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder Gambar 28. Sistem kecepatan tinggi sekunder 21

22 Pada saat pedal gas dibuka penuh, maka katup gas sekunder (secondary throttle valve) terbuka sehingga bahan bakar keluar selain dari nosel utama primer juga melalui nosel utama sekunder. Dengan demikian jumlah bahan bakar yang masuk lebih banyak lagi, karena dari kedua nosel mengeluarkan bahan bakar. e. Sistem Tenaga Gambar 29. Sistem tenaga Primary high system mempunyai perencanaan untuk pemakaian bahan bakar yang ekonomis. Apabila mesin harus mengeluarkan tenaga yang besar, maka harus ada tambahan bahan bakar ke primary high speed system. Tambahan bahan bakar disuplai oleh power system (sistem tenaga) sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi kaya (12-13 : 1). Apabila katup gas hanya terbuka sedikit, kevakuman pada intake manifold besar, sehingga power piston akan terhisap pada posisi atas. Hal tersebut akan menyebabkan power spring (B) menekan power valve sehingga power valve tertutup. Apabila katup gas dibuka lebih lebar, maka kevakuman pada intake manifold akan berkurang sehingga kevakuman tersebut tidak mampu melawan tegangan pegas power valve (spring A). Akibatnya power piston 22

23 akan menekan power valve sehingga saluran power jet terbuka. Pada keadaan seperti ini bahan bakar disuplai dari primary main jet dan power jet. Gambar 30. Power valve pada sistem tenaga f. Sistem Percepatan Pada saat pedal gas diinjak secara tiba-tiba, katup gas akan membuka secara tiba-tipa pula, sehingga aliran udara akan menjadi lebih cepat. Sementara bahan bakar mengalir lebih lambat karena berat jenis bahan bakar lebih rendah dari pada udara sehingga campuran menjadi kurus. Padahal pada keadaan tersebut dibutuhkan campuran yang kaya. Untuk itu pada karburator dilengkapi dengan sistem percepatan. Gambar 31. Sistem percepatan 23

24 Pada saat pedal gas diinjak secara tiba-tiba, plunger pompa akan bergerak turun menekan bahan bakar yang ada di ruangan di bawah plunger pompa. Akibatnya bahan bakar akan mendorong outlet steel ball dan discharge weight, sehingga bahan bakar keluar melalui pump jet menuju ruang bakar. Setelah melakukan penekanan, plunger pompa kembali ke posisi semula karena adanya pegas yang ada di bawah plunger pompa. Akibatnya bahan bakar yang ada di ruang pelampung terhisap melalui inlet steel ball. g. Sistem Cuk Pada saat mesin dingin, bahan bakar tidak akan menguap dengan baik dan sebagian campuran udara dan bahan bakar yang mengalir akan mengembun pada dinding intake manifold karena intake manifold dalam keadaan dingin. Keadaan tersebut akan mengakibatkan campuran udara dan bahan bakar menjadi kurus sehingga mesin sukar hidup. Sistem cuk membuat campuran udara dan bahan bakar menjadi kaya (1:1) yang disalurkan ke dalam silinder apabila mesin masih dingin. Ada dua sistem cuk yang biasa digunakan pada karburator yaitu sistem cuk manual dan sistem cuk otomatis. 1) Sistem Cuk Manual Pada sistem cuk manual untuk membuka dan menutup katup cuk digunakan linkage yang dihubungkan ke ruang kemudi. Apabila pengemudi akan membuka atau menutup katup cuk cukup menarik atau menekan tombol cuk yang ada pada instrumen panel (dashboard) 24

25 Gambar 32. Sistem cuk manual 2) Sistem Cuk Otomatis Pada sistem cuk otomatis, katup cuk membuka dan menutup secara otomatis tergantung dari temperatur mesin. Pada umumnya sistem cuk otomatis yang digunakan pada karburator ada dua macam yaitu: sistem pemanas dari exhaust dan sistem electric. Pada saat mesin distart katup cuk tertutup rapat hingga temperatur di ruang mesin mencapai 25 C. Apabila mesin dihidupkan dalam keadaan katup cuk menutup maka akan terjadi kevakuman di bawah katup cuk. Hal tersebut akan menyebabkan bahan bakar keluar melalui primary low dan high speed system dan campuran menjadi kaya. Gambar 33. Sistem cuk otomatis saat dingin 25

26 Setelah mesin hidup, pada terminal L timbul arus dari voltage regulator, arus tersebut akan mengalir ke choke relay sehingga menjadi ON. Akibatnya arus dari ignition switch mengalir melalui choke relay menuju ke masa electric heat coil. Apabila electric heat coil membara/panas maka bimetal element akan mengembang dan akan membuka choke valve. Gambar 34. Sistem cuk otomatis saat panas. PTC berfungsi untuk mencegah arus yang berlebihan yang mengalir dari electric heat coil, apabila katup cuk telah terbuka (temperatur di dalam rumah pegas telah mencapai 100 C) 6. Sistem tambahan pada Karburator a. Mekanisme Idel Cepat Mekanisme idel cepat diperlukan untuk menaikkan putaran idel pada saat mesin masih dingin dan katup cuk dalam keadaan menutup. Gambar 35. Mekanisme idel cepat 26

27 Apabila katup cuk menutup penuh dan katup throttle ditekan sekali, kemudian dibebaskan, maka pada saat yang sama, fast idle cam yang dihubungkan dengan cuk melalui rod berputar berlawanan arah jarum jam. Kemudian fast idle cam menyentuh cam follower yang dihubungkan dengan katup throttle sehingga katup throttle akan membuka sedikit. b. Hot Idel Compensator (HIC) Apabila kendaraan berjalan lambat dan temperatur di sekelilingnya tinggi, maka temperatur di dalam komponen mesin akan naik. Hal tersebut akan menyebabkan bahan bakar dalam ruang pelampung banyak yang menguap dan masuk ke intake manifold. Akibatnya campuran udara dan bahan bakar menjadi gemuk sehingga memungkinkan putaran idel kasar. Oleh karena itu pada karburator perlu dilengkapi dengan HIC untuk mengatasi masalah tersebut. Gambar 36. Hot idle compensator Pada saat temperatur mesin naik, maka bimetal membuka thermostatic valve, sehingga udara dari air horn mengalir ke dalam intake manifold melalui saluran udara dalam flange sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi normal kembali. Katup thermostatic mulai membuka apabila temperatur di sekeliling elemen bimetal telah mencapai 55 C dan akan membuka penuh pada temperatur 75 C. c. Anti Dieseling Dieseling adalah berputarnya mesin setelah kunci kontak dimatikan. Meskipun kunci kontak telah dimatikan, mesin masih bisa hidup karena 27

28 pada ruang bakar ada panas (bara api). Terjadinya proses pembakaran bukan karena nyala api dari busi, tetapi dari tumpukan karbon (deposit) yang membara. Adapun cara kerja anti dieseling adalah sebagai berikut: Gambar 37. Anti dieseling Apabila kunci kontak di ON kan, maka arus akan mengalir dari baterai ke solenoid sehingga selonoid akan menjadi magnit. Akibatnya katup tertarik sehingga saluran pada economiser jet terbuka dan bahan bakar dapat mengalir ke idle port. Setelah kunci kontak dimatikan, arus yang ke solenoid tidak ada sehingga kemagnitannya hilang. Akibatnya katup solenoid turun ke bawah karena adanya pegas sehingga saluran pada economiser jet tertutup. Dengan demikian tidak akan terjadi dieseling karena bahan bakar tidak dapat mengalir ke idle port. Gambar 38. Katup solenoid pada anti dieseling 28

29 d. Choke Opener Pada karburator yang dilengkapi dengan cuk otomatis dimungkinkan terjadi gangguan sehingga katup cuk tidak membuka meskipun motor telah panas. Akibatnya campuran udara dan bahan bakar menjadi gemuk, pemakaian bahan bakar boros dan emisi yang dikeluarkan semakin banyak. Untuk mengatasi kemungkinan tersebut, maka pada karburator dilengkapi dengan choke opener. Dengan kelengkapan ini maka katup cuk akan membuka meskipun terjadi gangguan pada cuk otomatis. Gambar 39. Choke Opener Pada choke opener dilengkapi dengan TVSV (Thermostatic Vacuum Switching Valve), yaitu sebuah katup yang bekerjanya tergantung dengan panas. Apabila suhu motor masih dingin (di bawah 68º C), katup akan mengkerut dan jika suhu motor telah panas, maka katup akan mengembang. Fungsi katup tersebut adalah membuka dan menutup saluran vacuum yang berasal dari choke opener menuju intake manifold. Pada gambar di atas diperlihatkan sebuah sistem choke opener ketika motor masih dalam keadaan dingin. Posisi katup sedang menutup saluran vakum dari choke opener menuju intake manifold. Apabila suhu motor telah mencapai di atas 68º C, maka TVSV akan mengembang dan membuka saluran vakum dari choke opener menuju intake manifold. Akibatnya membran akan tertarik ke kanan karena besarnya kevakuman pada intake manifold dapat melawan tegangan pegas pada choke opener. Dengan tertariknya membran ke kanan maka katup cuk (choke valve) akan membuka. 29

30 e. Ckocke Breaker Pada karburator yang dilengkapi dengan cuk otomatis seringkali juga dilengkapi dengan choke breaker karena cuk otomatis tidak segera membuka ketika motor hidup. Cuk otomatis bekerja mengandalkan panas, sementara panas yang dihasilkan memerlukan waktu (tidak spontan) sehingga diperlukan alat bantu, yaitu choke breaker. Gambar 40. Choke Breaker. Kelengkapan ini akan membuka katup cuk perlahan-lahan setelah motor hidup. Membukanya katup cuk karena adanya gerakan batang yang dihubungkan dengan membran pada choke breaker, dan bergeraknya membran tersebut karena kevakuman pada intake manifold. f. Altitude Compensator Permasalahan lain yang mungkin terjadi pada motor bensin yang menggunakan karburator yaitu saat kendaraan berjalan di dataran tinggi karena kekurangan pasokan oksigen. Hal tersebut dapat terjadi karena tekanan udara di dataran tinggi lebih rendah dari pada di dataran rendah sehingga mengakibatkan campuran udara dan bahan bakar menjadi kurus. Oleh karena itu pada karburator diperlukan sistem tambahan yang disebut altitude compensator. Sistem ini berfungsi untuk menambah udara pada saat kendaraan berjalan di dataran tinggi. Adapun pengaturan udara masuk tersebut diatur oleh katup yang kerjanya dikendalikan oleh aneroid bellows. Pada saat kendaraan berjalan di dataran tinggi, maka aneroid bellows akan mengembang sehingga katup akan terdorong ke kiri membuka saluran udara. Dengan demikian udara 30

31 yang masuk ke dalam ruang bakar disamping lewat jalur utama, juga melalui jalur alternatif yang dikendalikan oleh aneroid bellows tersebut. Gambar 41. Altitude Compensator g. Dashpot Apabila mesin sedang berputar pada putaran tinggi, kemudian tiba-tiba kunci kontak dimatikan, maka pada ruang bakar akan terjadi kelebihan bahan bakar. Bahan bakar masuk ke ruang bakar dalam jumlah banyak karena kevakuman yang terjadi di bawah katup throttle cukup tinggi. Hal tersebut dapat terjadi karena katup throttle pada posisi menutup, sementara putaran mesin masih tinggi. Gambar 42. Dashpot 31

32 Fungsi dashpot adalah untuk memperlambat penutupan katup throttle dari putaran tinggi, sehingga tidak akan menambah emisi gas buang. Adapun cara kerjanya adalah sebagai berikut: Selama pengendaraan berjalan normal, tidak ada vakum pada TP port, sehingga pegas dalam TP port menekan diafragma ke kiri menggerakkan TP adjusting screw ke kiri. Selama perlambatan, tuas pengait pada katup throttle menyentuh adjusting screw, mencegah katup throttle menutup penuh. Kemudian vakum dari TP port bekerja pada diafragma melalui jet memungkinkan katup throttle berangsur-angsur menutup. h. Deceleration Fuel Cut-Off System Pada saat deselerasi, throttle valve akan menutup rapat sementara putaran mesin masih tinggi. Hal tersebut mengakibatkan bahan bakar yang masuk ke ruang bakar lebih banyak sehingga campuran menjadi gemuk. Untuk itu pada karburator perlu dilengkapi dengan Deceleration Fuel Cut- Off System yang berfungsi menutup aliran bahan bakar dari slow port sehingga konsentrasi CO dan HC dapat diturunkan. Selama pengendaraan normal dengan putaran mesin di bawah 2000 rpm, solenoid valve pada posisi ON. Pada saat ini saluran bahan bakar pada slow port terbuka karena solenoid mendapat masa dari Emission Control Computer. Apabila putaran mesin mencapai 2000 rpm atau lebih, Emission Control Computer akan menghubungkan arus solenoid ke masa melalui vacuum switch. Pada saat ini vacuum switch pada posisi ON karena vacuum pada TP port lebih kecil dari 400 mmhg. 32

33 Gambar 43. Deceleration Fuel Cut-Off System Apabila pada putaran mesin di atas 2000 rpm, kemudian pedal gas tiba-tiba dilepas (deselerasi) maka vacuum pada TP port akan lebih besar dari 400 mmhg, vacuum switch akan OFF dan solenoid valve tidak mendapat masa sehingga solenoid valve menutup saluran bahan bakar yang ke slow port. Apabila putaran mesin mencapai 2000 rpm, maka solenoid valve akan mendapat masa dari emission control computer kembali sehingga saluran bahan bakar yang ke slow port dan idle port terbuka dan bahan bakar akan mengalir kembali. Hal tersebut untuk mencegah mesin mati dan mempertahankan agar mesin dapat hidup pada putaran idle. 7. Pemeriksaan Karburator 1. Pemeriksaan katup sistem cuk manual. a. Katup cuk harus tertutup penuh pada saat tombol cuk ditarik penuh b. Katup cuk harus terbuka penuh waktu tombol cuk dikembalikan penuh. 2. Pemeriksaan sistem pemutus cuk a. Hidupkan mesin b. Lepaskan selang vakum dari membran dan periksa bahwa linkage cuk kembali 33

34 c. Pasang kembali selang vakum pada membran Gambar 44. Pemeriksaan sistem pemutus cuk 3. Pemeriksaan sistem cuk otomatis a. Lepasakan konektor karburator b. Ukurlah tahanan antara rumah koil dengan dari konektor karburator dan masa. Spesifikasi tahanan : Ω pada 20 C. c. Hidupkan mesin d. Beberapa saat kemudian, periksa bahwa katup cuk mulai membuka dan rumah cuk panas. e. Matikan mesin. Gambar 45. Pemeriksaan sistem cuk otomatis 4. Pemeriksaan pompa percepatan Buka katup gas dan periksa bahwa bensin keluar dari nosel akselerasi 34

35 Gambar 46. Pemeriksaan pompa percepatan 5. Pemeriksaan dashpot a. Setelah mesin dipanaskan, lepas selang vakum dari membran dan sumbatlah ujung slang vakum b. Stel putaran mesin pada 3000 rpm c. Lepas pedal gas. d. Periksa putaran penyetelan dashpot (2.000 ± 200 rpm) e. Stel dashpot dengan cara memutar sekrup penyetel dashpot. Penyetelan dilakukan dalam keadaan kipas pendingin dimatikan. Gambar 47. Pemeriksaan Dashpot 6. Pemeriksaan putaran idel cepat a. Panaskan mesin hingga mencapai temperatur kerja b. Pasanglah tachometer pada mesin 35

36 c. Hentikan kerja cam breaker dengan cara melepas selang vakum dari cam breaker dan sumbat ujung selang. d. Stel cam idel cepat dengan cara: menahan katup gas sedikit terbuka, tarik fast idle cam ke atas dan kembalikan katup gas pada posisi semula sambil menempatkan tuas throttle di atas step ketiga dari cam. Gambar 48. Penyetelan cam idel cepat e. Apabila kecepatan idel cepat tidak sesuai spesifikasi stel kecepatan idel tinggi dengan memutar sekrup penyetel idel cepat. f. Periksa kembali bahwa putaran mesin kembali ke kecepatan idle setelah pedal gas ditekan sedikit. g. Hubungkan kembali selang vakum. 7. Pemeriksaan pemanas positif temperatur coefficient (PTC) a. Lepaskan konektor pemanas PTC b. Ukurlah tahanan antara terminal PTC dan masa menggunakan ohmmeter. Spesifikasi tahanan: 2 6 Ω pada 20 C. Gambar 49. Pemeriksaan pemanas PTC 36

37 8. Pemeriksaan pelampung dan katup jarum a. Periksa pen pivot (1) kemungkinan tergores atau aus. b. Periksa pelampung (2) kemungkinan bibirnya pecah dan aus pada lubang-lubang pen pivot c. Periksa pegas (3) kemungkinan patah atau memburuk d. Periksa katup jarum (4) dan plunger (5) kemungkinan aus. e. Periksa saringan (6) kemungkinan berkarat atau rusak Gambar 43. Pemeriksaan pelampung dan katup jarum i. Pemeriksaan power piston Untuk memeriksa kerja power piston dapat dilakukan dengan cara menekan power piston dan mengamati apakah power piston dapat bergerak dengan halus dan dapat kembali ke posisi semula setelah dilepas. Gambar 50. Pemeriksaan power piston 37

38 j. Pemeriksaan katup power Pemeriksaan katup power dilakukan dengan cara memeriksa saluran yang terdapat pada katup power. Saluran tersebut harus terbuka pada saat katup ditekan dan tertutup kembali pada saat dilepas. Gambar 51. Pemeriksaan katup power k. Pemeriksaan solenoid pemutus bahan bakar a. Lepas solenoid dari karburator b. Hubungkan bodi katup solenoid dan terminal solenoid ke terminal baterai. c. Pada saat katup solenoid dihubungkan atau dilepas dengan baterai harus terdengan suara klik. Gambar 52. Pemeriksaan solenoid l. Penyetelan pelampung a. Pasang katup, pegas dan plunger pada dudukan b. Pasang pelampung dan pen pivot 38

39 c. Biarkan pelampung menggantung dengan sendirinya d. Dengan SST, periksa celah antara pelampung dan air horn. Apabila tinggi pelampung (posisi tertinggi) tidak sesuai dengan spesifikasi, stel dengan cara membengkokkan bibir pelampung. Gambar 53. Pemeriksaan celah antara pelampung dengan air horn e. Angkat pelampung dan dengan SST periksa celah antara plunger katup jarum dan bibir pelampung. Apabila tinggi pelampung (pada posisi terendah) tidak sesuai dengan spesifikasi, stel dengan cara membengkokkan bibir samping pelampung. Gambar 54. Pemeriksaan celah antara plunger katup jarum dengan bibir pelampung m. Penyetelan campuran idel a. Hidupkan mesin sampai temperatur kerja b. Pasang tachometer c. Stel putaran idel (stasioner) sesuai spesifikasi d. Putar baut penyetel putaran idel (idle mixture adjusting screw) ke kanan atau ke kiri sampai diperoleh putaran maksimum. e. Stel kembali putaran idel. 39

40 Gambar 55. Penyetelan putaran idel Untuk melakukan penyetelan campuran idel memerlukan alat ukur putaran motor (tachometer) atau exhaust gas analyzer/co meter. Sebelum dilakukan penyetelan, terlebih dahulu dipasang alat ukur, kemudian hidupkan motor sampai dicapai temperatur kerja. Stel putaran idel (stasioner) sesuai spesifikasi. Putar baut penyetel campuran idel (idle mixture adjusting screw) ke kanan atau ke kiri sampai diperoleh putaran maksimum. Selanjutnya menyetel kembali putaran stasioner sesuai spesifikasi, karena setelah baut penyetel diputar ke kanan atau ke kiri, putaran motor akan berubah. Apabila penyetelan putaran idel menggunakan exhaust gas analyzer maka prosedurnya sama dengan cara di atas, hanya dicari penunjukan CO minimum. Setelah diperoleh CO minimum, putaran idel perlu distel kembali sesuai spesifikasi. 8. Pemeriksaan pompa bahan bakar mekanik Pompa bahan bakar merupakan komponen vital dalam sistem bahan bakar. Apabila komponen tersebut tidak dapat menjalankan fungsinya dengan baik maka sistem bahan bakar akan terganggu dan berakibat tidak sempurnanya kerja motor atau bahkan motor menjadi tidak dapat hidup. Kerusakan pompa bahan bakar yang sering terjadi adalah: katup pompa bocor, membran pompa rusak atau sobek, katup pompa bocor, sil perapat bocor, rocker arm patah. 40

41 Adapun pemeriksaannya dapat dilakukan dengan cara mengecek kerja pompa saat terpasang pada motor atau dengan cara melepasnya dari motor. Apabila pompa masih terpasang pada motor maka cara memeriksa kerja pompa yaitu dengan melepas selang output yang menuju ke karburator, kemudian motor distart sambil mengamati apakah dari pipa keluar pompa memancarkan bahan bakar. Periksa juga apakah lubang udara yang ada bagian bawah pompa basah atau tidak. Seandainya dari lubang tersebut nampak basah akibat bahan bakar yang keluar, dapat disimpulkan membran pompa bahan bakar sobek atau retak-retak. Jika dari pipa keluar tidak memancarkan bahan bakar maka perlu pemeriksaan lebih lanjut dengan cara melepasnya dari motor. Kemudian dilakukan pemeriksaan pompa bahan bakar yang meliputi pemeriksaan katup, membran, dan sil perapat. a. Pemeriksaan katup masuk Pemeriksaan katup masuk dilakukan dengan cara menutup pipa keluar, kemudian rocker arm ditekan atau digerakkan ke kiri. Apabila gerakan rocker arm terasa ringan berarti kondisi katup masuk masih baik. Sebaliknya apabila gerakan rocker arm terasa berat, maka katup masuk mengalami kebocoran. Gambar 56. Pemeriksaan Katup Masuk b. Pemeriksaan katup keluar Pemeriksaan katup keluar dilakukan dengan cara menutup pipa masuk, kemudian rocker arm ditekan atau digerakkan ke kiri. Apabila gerakan rocker arm terasa berat berarti kondisi katup masuk masih baik. Sebaliknya apabila gerakan rocker arm terasa ringan, maka katup keluar mengalami kebocoran. 41

42 Gambar 57. Pemeriksaan Katup Keluar c. Pemeriksaan membran Pemeriksaan membran dilakukan dengan cara menutup pipa masuk dan pipa keluar secara bersama-sama, kemudian rocker arm ditekan atau digerakkan ke kiri. Apabila gerakan rocker arm terasa berat berarti kondisi membran masih baik. Sebaliknya apabila gerakan rocker arm terasa ringan, maka membran mengalami kebocoran/sobek. Gambar 58. Pemeriksaan Membran d. Pemeriksaan sil perapat Pemeriksaan sil perapat dilakukan dengan cara menutup lubang udara yang letaknya di bagian bawah, kemudian rocker arm ditekan/digerakkan ke arah kiri. Apabila gerakan rocker arm terasa berat ketika ditekan, berarti sil perapat masih dalam keadaan baik. Sebaliknya apabila gerakan rocker arm terasa ringan berarti sil perapat sudah mengalami keausan atau kebocoran. 42

43 Gambar 59. Pemeriksaan Sil Perapat 9. Pemeriksaan pompa bahan bakar listrik Untuk memeriksa pompa bahan bakar listrik diperlukan multimeter karena dalam pompa terdapat kumparan yang berfungsi untuk menimbulkan kemagnetan. Apabila terjadi permasalahan pada kumparan tersebut, maka kerja pompa akan terganggu karena penggerak utamanya adalah kemagnetan yang ditimbulkan akibat adanya aliran arus yang menuju ke kumparan tersebut. Pemeriksaan pompa bahan bakar listrik meliputi kontinuitas kabel penghubung, besarnya hambatan kumparan, serta kondisi kontak platina. Untuk memeriksa besarnya tahanan kumparan pada pompa bahan bakar listrik dapat dilakukan dengan cara menghubungkan test pin multimeter dengan konektor pada pompa bensin listrik (lihat gambar di samping). Gambar 60. Pemeriksaan Tahanan Pemeriksaan kondisi platina (contact point) dilakukan dengan cara 43

44 membuka tutup bagian atas platina, kemudian mengamatinya kemungkinan kotor atau terbakar yang dapat mengganggu aliran arus (lihat gambar di samping). Gambar 61. Pemeriksaan Platina 44